« Предыдущая Следующая »

Другие протоколы

В этом пункте кратко рассмотрим менее известные протоколы, применяющиеся для построения систем типа «Умный дом».

ASI (Actuator-Sensor Interface) — такой интерфейс между сенсорами и актуаторами можно встретить в некоторых европейских разработках. Это простая и недорогая полевая шина с предельной скоростью передачи данных 167 кбит/с на расстояния не более 100 м. Строится по архитектуре “мастер — помощник” и допускает подключение до 31 устройства.

Bitbus (IEEE 1118) — развитая полноценная сетевая система “мастер — помощник”, обеспечивающая высокую надежность передачи информации и высокую степень абстракции (вплоть до уровня 7 OSI). Поддерживается работа с 256 устройствами на одной шине на удалении до 13 км, скорости передачи в диапазоне от 62 кбит/с до 2,5 Мбит/c. На физическом уровне использует повсеместно признанный в промышленности интерфейс RS485.

CAN (ISO 11898) — набирающая силу полевая шина, изначально создававшаяся для применения в автомобилях. Характеризуется почти идеальным соответствием потребностям событийных систем управления, неплохими характеристиками масштабирования и невысокой стоимостью развертывания. CAN очень хорошо поддержана самыми разными производителями электронных компонентов, что делает её перспективной для небольших компаний, специализирующихся в области создания собственных узлов для реализации “умного дома”. Требует применения двухпроводной витой пары, обеспечивает высокую скорость передачи данных и гарантированное время доставки пакетов (соответствует требованиям к системам реального времени).

HART — весьма забавная и в то же время заслуженно признанная (поддерживающая её организация — HART Communication Foundation создана в 1993 г.) и хорошо отработанная аналого-цифровая шина (т. е. позволяющая передавать одновременно аналоговый и цифровой сигналы). Требует двухпроводного кабеля, не слишком хорошо масштабируется (всего до 15 устройств, этот барьер можно преодолеть с помощью отдельных мультиплексоров), характеризуется возможностью небыстрой передачи данных (1200 бит/с) на большие расстояния (до 2 км). В силу специфики HART иногда применяется в наружных охранных подсистемах “умного дома”.

Протокол Z-Wave необходим для управления выключателями, устройствами отопления, вентиляции и кондиционирования, исполнительными механизмами, а также для получения информации с датчиков.

Сеть Z-Wave строится по ячеистому принципу – mesh network. При большом количестве узлов в сети такого типа возникают заметные задержки. Поэтому в компании Lagotek разработан специальный алгоритм совместной работы сетей Z-Wave и Wi-Fi. Обычно в mesh-сети сигнал от одного устройства к другому проходит через большое количество промежуточных узлов, что и вызывает задержки. В системе Lagotek сигнал от устройства Z-Wave идет до ближайшего хипа, далее по быстрому каналу Wi-Fi передается другому хипу, который находится ближе всех к получателю, и на последнем участке опять используется Z-Wave. Так достигается комфортное для пользователя время реакции устройств на управляющие воздействия (например, при нажатии кнопки свет включается сразу, а не с задержкой 1-2 секунды).

Этот протокол используется, в частности, в продукции фирмы Дюви.

Кроме описанных протоколов и стандартов большим количеством разработанных устройств примечателен протокол Axico, который использует для обмена данными между устройствами разрешенную для бытового использования частоту 868 Мгц. Его недостаток – закрытость, а следовательно, невозможность разработки дополнительных устройств. Однако при сравнении беспроводных технологий данный протокол выгодно отличается от аналогов своей дальностью работы – до 100 метров, относительной новизной – его история ведется с 2006 года, и, как уже упоминалось, большим количеством устройств в различных направлениях формирования системы умного дома.

В качестве заключения к данному пункту укажем, что битва стандартов пока продолжается, и конца её не предвидится. Работа протоколов совершенствуется, каждый производитель постоянно выбрасывает на рынок всё новые и новые устройства с улучшенными и расширенными характеристиками. Открытость протоколов способствует практически мгновенной интеграции технических новинок одного протокола во все остальные.

На сегодняшний день географическое распределение основных протоколов выглядит так:

  • американский континент — LonWorks;
  • Европа — EIB;
  • Великобритания, Австралия и большая часть Азии — C-Bus.

Теоретически наиболее удобной была бы система, использующая массовые протоколы, например IP, применяемые в компьютерных сетях. Такую систему можно контролировать и настраивать с любого компьютера практически в реальном времени. А зная, с какой легкостью у нас в стране пишутся программы, можно бы было предположить, что решение, построенное на этих принципах, будет наиболее жизнеспособным. Компьютерные сети развиваются с неимоверной скоростью, и подключить в единую структуру устройства контроля и управления системами “умного дома” было бы логично.

Таким образом, для выбора способа реализации системы Умный дом необходимо прежде всего выбрать протокол организации связи между устройствами будущей системы управления и после этого проектировать реализацию необходимых функций с использованием имеющегося оборудования.

« Предыдущая Следующая »
Похожие публикации
Разработка системы «Умный дом»
Бакалаврская работа «Разработка системы «Умный дом»». Объём работы - 59 страниц, на которых размещены 23 рисунка и 4 таблицы.